magia nueva

Efecto del trabajo en frío en los metales.

¿Por qué estudiar los procesos de deformación y recocido?
- Porque la gran mayoría de los artefactos metálicos están
elaborados mediante deformación (conformado).

- Porque ocupando los procesos de deformación y recocido puede
modificarse la estructura cristalina y por tanto las propiedades
mecánicas de los materiales.

Cuando un metal asufrido deformación plástica se dice que tiene acritud

Recocido:

Recuperación

Recristalización

Tiempo

Crecimiento
de grano

Temperatura de trabajo en frío
Una regla empírica aproximada es suponer que la deformación plástica
corresponde al trabajo en frío si este se efectúa a temperaturas menores de la
mitad del punto de fusión medido sobre una escala absoluta.

LaminadoForjado

Trefilado

Extrusión

Conformado:

Laminado
(rolado)

Forjado

Extrusión

Trefilado

Embutido

Estirado

Doblado

Disipación en forma de calor
Energía del trabajo mecánico
Energía de deformación (10%)

Características del trabajo en frío:
-Durante el trabajo en frío solo el 10% de la energía es ocupada en deformación
el resto se transforma en calor.
-Elevadadensidad de dislocaciones (108–1012 líneas de dislocación/cm2)
- Simultáneamente se endurece el metal y se produce la forma deseada.
- Es un método económico para producir grandes cantidades de pequeñas
piezas ya que no se requieren de fuerzas elevadas ni de equipos de conformado
costosos.

- Durante el trabajo en frío la ductilidad, la conductividad eléctrica y la
resistencia a lacorrosión se deterioran.
- Los esfuerzos residuales y el comportamiento anisotrópico (propiedad general

de la materia según la cual determinadas propiedades físicas, tales como:
elasticidad, temperatura, conductividad, velocidad de propagación de la luz, etc.
varían según la dirección en que son examinadas) adecuadamente controlados
pueden ser benéficos.

Efecto del trabajo en frío sobre laspropiedades y microestructura

Efecto del trabajo en frío sobre las propiedades y microestructura

Efecto del trabajo en frío sobre las propiedades y microestructura

Ejercicio: Una barra de Aluminio 6061 de 20 cm de largo y 3 cm de diámetro, se
somete en una primera etapa a una deformación de 2%, luego se retira
completamente la carga:
¿Qué fuerza debió aplicarse a la pieza?
¿Cuál es elesfuerzo a la fluencia que podría soportar, la pieza deformada?
¿Qué largo posee ahora la pieza?

Energía almacenada del trabajo en frío:
•La energía almacenada en el
material es pequeña menor al 10%.
•Se generan defecto (puntuales,
lineales y planares) en el material.
•Se estima que entre el 80-90% de
la energía almacenada se debe a
la generación de dislocaciones.
•Se
generanelásticas.

deformaciones

•Se estima que entre el 5-10% de
la energía almacenada se debe a
deformación elástica.

Energía almacenada del trabajo en frío:
Cuando una aleación se deforma plásticamente, se producen defectos en la
red cristalina, y estos defectos, junto con la deformación elástica sirven
como mecanismos para el almacenamiento de energía en la aleación.
a) Mecanismos dealmacenamiento de energía

- Deformación elástica: la energía de deformación elástica representa
solamente de un 5 a 10% de la energía total que se ha almacenado

1
1
Energía     E  2
2
2
- Defectos reticulares: durante el trabajo en frío se producen dislocaciones,
vacancias, átomos intersticiales, fallas de apilamiento y límites de maclas.

Variables que afectan la cantidad de energíaalmacenada
Entre las principales variables que afectan la energía almacenada
durante el trabajo en frío son:
- Pureza: la adición de átomos de impurezas a un metal incrementa la cantidad
de energía almacenada (aparentemente estos átomos estorban el movimiento de
las dislocaciones y se multiplican)

- Deformación: los procesos más complejos de deformación producen energías
almacenadas...